1、高速公路沥青路面病害原因及对策分析摘要: 为了分析我国高速公路沥青路面破损类型，并在此基础上提出完善的防治措施。结合我国高速公路设计、施工、运营和养护情况，对产生破损类型进行分类汇总，并针对每一种破损类型分析其产生原因并提出防治措施。得出高速公路路面破损类型主要包括:车辙、水损害、泛油等病害，并对每一种病害归类其不同的表现形式及产生原因。 关键词: 高速公路；沥青路面；车辙；水损害；泛油； 中图分类号：U412 文献标识码： A 引言 近年来，我国对于高速公路沥青路面破损类型及原因分析与对策研究一直在进行，这主要包括: 赵润鹏【1】 ，在沥青路面快速养护与修复技术研究一文中对高等级路面的破坏形
2、式进行了分类，包括裂缝、变形、水损害和其他四类，并针对这几种病害产生的原因进行了分析及提出了相关的处治措施；王刚平等【2】 ，在高速公路沥青路面破坏形式与预防措施一文中对沥青路面的破损类型和预防措施作了简要分析，得出沥青路面的破坏形式主要包括车辙、裂缝、水损害和泛油，并针对每一种破坏形式进行了分类；刘世忠等【3】 ，在公路沥青路面主要破损类型及施工质量控制要点一文中结合工程实例，得出通过施工控制减少病害产生的施工控制要点。从以上相关的研究可以看出，对于沥青路面破坏形式及防治方法的研究已经取得了一定的成果。同时，也存在一些问题，主要包括对于破损类型的划分不统一，针对这些破损类型产生原因及防治措施
3、也存在很大不同。 本文结合已经取得研究成果，根据公路沥青路面养护技术规范（JTJ073.22001） 【4】和公路路基路面现场测试规程 （JTG E602008） 【5】有关规定，汇总沥青路面不同破损类型及其分类。从设计、施工、运营和养护等方面进行综合考虑，对沥青路面破损类型及产生原因进行分析，结合我国高速公路沥青路面实际情况，提出合理的处治措施。 1.车辙类型及形成原因 （一）车辙类型 车辙起因于磨耗、材料松动、土基与基层的变形、并包括一定程度的压实作用的现象。根据车辙形成的原因可以分为以下四种情况，同时针对这四种车辙的形成原因进行了分析。 (1)失稳型车辙：是由于沥青路面结构层在车轮荷载作
4、用下产生剪切应力，其内部材料的流动产生横向位移而产生。此类车辙的外观特点是沿车辙两侧可见混合料失稳横向蠕变位移形成的凸缘。一般出现在车辆轮迹的区域内，当经碾压的路面材料的强度不足以抵抗交通荷载作用于它上面的应力、特别是重载车辆高频率通过，路面反复承受高频重载时，极易产生此类车辙。 (2)结构型车辙：是由于路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成。这种变形主要是基层等路面结构层或路基强度不足，在交通荷载反复作用下产生向下的永久变形，作用或反射于路面而产生。 (3)磨耗型车辙：由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境因素作用下持续不断地损失形成的，主要表现在路面磨损，面层内集料颗粒逐渐
5、脱落；在冬季路面铺撒防滑料(如：砂)时，磨损型车辙会加速发展。 (4)压密型车辙：根据我国高速公路建设现状，施工单位为了片面的追求平整度而导致面层碾压不足，开放交通一段时间后，被车辆压密而形成车辙，这类车辙的形状主要是凹形。不过这类车辙是由于路面施工质量控制不严造成的非正常病害，一般在施工中加以控制可以避免。 （二）防治措施 沥青路面车辙作为高温性能的一个重要指标，它的形成有多方面的原因，总的来说可以从以下几个方面进行防治： (1)沥青用量对混合料的抗车辙能力的影响相当明显，当沥青用量超过最佳沥青用量时，高温稳定性明显降低，配合比设计时考虑交通渠化和交通量，在最佳沥青用量的基础上减小 0.1%
6、0.2%，以提高路面的抗车辙能力。但降低沥青用量后必须加大压实功，使混合料充分嵌挤，达到要求的压实度。 (2)集料选择破碎较好、石质坚硬、纹理粗糙、多棱角、颗粒接近立方体的材料，减少天然砂和细集料的用量；有条件的地区尽量采用改性沥青，以提高路面的抗车辙能力。 (3)级配设计时，按照公路沥青路面施工技术规范 （JTG F402004） 【6】有关规定，对于密级配沥青混合料，根据公称最大粒径的选择控制关键性筛孔的通过率，形成“S”形曲线。 2水损害类型及形成原因 （一）水损害类型 沥青路面水损害的主要表现形式是松散、剥落和坑槽。产生松散、剥落和坑槽的原因主要是由于在水的作用下，沥青与矿料之间的粘附
7、性较差，沥青从矿料表面剥离所致。水损害破坏是沥青混凝土路面在水或冻融循环的条件下，由于汽车轮动荷载的作用，进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环作用，使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力，继而形成沥青混凝土的水损害坑槽。 （二）防治措施 (1)尽量提高压实度，减少剩余空隙率。 (2)选择与沥青粘附性好的集料，如集料粘附性达不到要求，优先考虑矿粉中加消石灰或生石灰粉，另外掺加抗剥落剂。 (3)减少集料离析，控制混合料离析，防止路面出现片状离析带。 (4)混合料摊铺时，摊铺机梯队作业，尽量减少冷接缝。 3泛油及形成原因 （一）泛油原因 我国学者对于泛油现象进行了较多研究，但是对于沥
8、青混合料的泛油机理没有形成一个统一的意见。沙庆林院士，沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动，使表面有过多沥青，这种现象称作泛油；姚祖康教授，面层混合料中沥青含量偏多或空隙率太小(低于 3%)时，沥青在夏天受行车的作用而溢出路面，形成一层有光泽的沥青膜，称为泛油；张肖宁教授，交通荷载作用使得沥青混合料内的集料不断嵌挤而空隙减少，最终将沥青胶浆挤压到路表而发生泛油；孙立军教授将泛油现象分传统型和新型两种，传统型定义为：沥青面层中的自由沥青受热膨胀，直至沥青混凝土空隙无法容纳，溢出路表的现象；新型定义为：路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部，在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下，集料表面的沥青膜
9、剥落成为自由沥青，并在水的作用下被迫向上部迁移，从而导致面层上部泛油而底部松散的沥青迁移现象。 （二）防治措施 (1)设计方面在沥青及骨料的选择时要注意，不仅根据沥青面层类型选取不同标号的沥青材料，而且更要考虑从施工条件、气候环境、施工季节、矿料的分布和性质及尺寸等因素来确定沥青的标号。 (2)在沥青路面施工中，应注意要严格控制原材料质量，尤其是骨料的质量，要求骨料必须粒径准确，石质酸碱性、强度达到要求，针片状颗粒含量少。采用大动力机械拌和设备，做到沥青混合料拌合均匀，在运输、摊铺过程中不离析，油石比控制标准。尤其在高速公路沥青混凝土施工中要严格控制矿料的级配和油石比。 (3)养护过程中，首先
10、是做好路面的排水，减少水害的发生，特别是清除路面积水、积雪，中央分隔带排水、路面边缘排水。在春秋季做好沥青路面裂缝的灌缝修理。 4结论 随着高速公路的建设与发展，为有效地预防沥青路面过早出现破坏，根据上文的分析，可以从以下几个方面进行措施的制定： (1)进一步完善已提出的沥青及沥青混合料的性能指标与标准。 (2)研究新型沥青路面铺筑工艺，提高沥青路面的使用品质。 (3)改进与完善沥青混合料设计方法，以满足不同环境下沥青路面的使用要求。 参考文献： 【1】赵润鹏. 沥青路面快速养护与修复技术研究D.大连：大连理工大学，2008 【2】王刚平，安平. 高速公路沥青路面破坏形式与预防措施J.西部探矿科技，2007,（8）. 【3】刘世忠,孟范清. 公路沥青路面主要破损类型及施工质量控制要点J. 黑龙江科技信息，2007,（14）. 【4】JTJ073.22001，公路沥青路面养护技术规范S. 北京：人民交通出版社，2001 【5】JTG E602008，公路路基路面现场测试规程S. 北京：人民交通出版社，2008 【6】JTG F402004，公路沥青路面施工技术规范S. 北京：人民交通出版社，2004
